用于辊涂施工用的无溶剂天冬聚脲涂料及其制备方法与流程

本发明涉及化工材料，特别涉及一种用于辊涂施工用的无溶剂天冬聚脲涂料及其制备方法。

背景技术：

1、聚天门冬氨酸酯的相对分子质量较小，聚合物主链中的氨基含量相对较高。由于这些氨基都带有位阻基团，聚天门冬氨酸酯涂料的抗紫外线老化性能明显优于普通聚脲涂料，并且高密度的氨基相应生成高密度的脲键基团，聚天门冬氨酸酯涂料的机械性能、耐高温性和耐盐雾腐蚀性能也都高于普通聚脲涂料。聚天门冬氨酸酯属于仲氨基化合物，并且其活泼氢的活性还进一步受到位阻基团的抑制，通过不同结构的复配使用，使得整个复合体系与异氰酸酯反应的凝胶固化时间能够满足实际施工中机械喷涂、手工刷涂等的不同要求。

2、尽管聚天门冬氨酸酯涂料的施工性能已经优于普通聚脲涂料，但在实际应用过程中仍存在装饰性不良的问题，易出现橘纹现象，尤其采用辊涂方式施工，橘纹更明显，且辊涂很容易把空气带入漆膜，从而形成气泡。而与喷涂施工相比，辊涂施工可使voc减少约25g/m2，涂料用量减少15％。

3、cn116694208a，公开日为2023年09月05日，公开了一种可自修复的双组份喷涂天冬聚脲涂料及其制备方法，该技术方案中，需要通过“搅拌1小时后真空脱气泡”，然而该方案需要在制备过程中，借助真空的手段去掉涂料中的气泡，且仍然无法避免在其采用辊涂方式施工时，出现的橘纹明显易形成气泡的问题。

技术实现思路

1、为解决背景技术中提到的技术问题，本发明提供一种用于辊涂施工用的无溶剂天冬聚脲涂料，包括甲组份和乙组分；

2、其中，甲组分包括原料：聚天门冬氨酸酯树脂、聚脲类溶液、消泡剂、润湿分散剂；

3、其中，聚天门冬氨酸酯树脂、润湿分散剂、消泡剂、聚脲类溶液的使用重量比例为50～70：0.5～1：0.5～1：0.1～0.4；

4、所述聚天门冬氨酸酯树脂的结构式为：

5、r1为2-甲基戊撑；

6、乙组分为异氰酸酯固化剂和反应性流平剂；其中，反应性流平剂添加量按聚天门冬氨酸酯树脂氨基质量的1％～1.5％计。

7、在上述技术方案的基础上，甲组份还包括以下原料：分子筛、钛白粉填料和色浆。

8、在上述技术方案的基础上，包括以下质量分数的原料：

9、

10、         

11、甲组分和乙组分的配比使nco当量过量5％。

12、在上述技术方案的基础上，所述异氰酸酯固化剂选自六亚甲基二异氰酸酯三聚体(hdi)，异佛尔酮二异氰酸酯三聚体(ipdi)，二环己基甲烷二异氰酸酯三聚体(h12mdi)中的一种或多种混合。

13、在上述技术方案的基础上，所述消泡剂为有机硅类消泡剂。

14、在上述技术方案的基础上，所述反应性流平剂为异氰酸酯改性聚硅氧烷类流平剂；所述分子筛为3a、4a、5a型分子筛中的一种。

15、在上述技术方案的基础上，所述填料为云母粉、明耐粉、长石粉中的一种或多种混合。

16、本发明还提供一种如上任意所述的用于辊涂施工用的无溶剂天冬聚脲涂料的制备方法，所述甲组分的制备步骤为：

17、将聚天门冬氨酸酯树脂加入料罐中，依次加入聚脲类溶液、消泡剂、润湿分散剂，在500～800r/min转速下分散均匀；

18、加入分子筛、钛白粉和填料，在1000～1500r/min转速下分散均匀，经由砂磨机砂磨至细度≤30μm；

19、加入色浆进行调色，过滤包装得到甲组分；

20、所述乙组分的制备步骤为：将反应性流平剂加到异氰酸酯固化剂中，混合均匀，快速出料。

21、发明人在研究过程中，对本发明提供的用于辊涂施工用的无溶剂天冬聚脲涂料进行技术问题分析：

22、辊涂起泡是由于引入了空气，现有技术中会辅助增加粉末状聚酰胺蜡流变助剂来作为天冬聚脲涂料的稳泡因素，当粉末状聚酰胺蜡添加量少时，达不到抗流挂效果，粉末状聚酰胺蜡添加量多则稳泡作用显著，在进行辊涂施工时，将会促进气泡和橘纹的产生。此外，对于天冬聚脲快干型涂料，单纯添加消泡剂和流平剂，都无法解决涂料辊涂施工起泡和出现橘纹的问题。

23、针对上述技术问题分析，本发明提供的用于辊涂施工用的无溶剂天冬聚脲涂料具有如下原理和技术效果：

24、本发明采用的聚天冬氨酸酯树脂中的二元胺主链r1结构为2-甲基戊撑，为直链结构，具有粘度低的特性，用其制备的涂料同样具有较低的粘度，可用于辊涂，且无需采用溶剂稀释；以此为基础，结合“消泡剂-聚脲类溶液-反应性流平剂”的组合设计解决了上述问题。其中，聚脲类溶液作为流变助剂，与本发明采用的天冬聚脲成膜物具有相似的基团，匹配性更优异，不易形成稳泡作用，少量添加即可形成很好的抗流挂作用，且在固化剂中加入含异氰酸酯基流平剂，可与聚天冬氨酸酯树脂发生交联反应，降低表面张力促进流平，减少橘纹产生。聚脲类溶液、消泡剂以及流平剂按照特定比例配合使用，可使消泡剂快速作用于辊涂产生的气泡表面，迅速破泡流平，不产生缩孔问题，解决涂料辊涂施工起泡和橘纹的问题。

25、本发明的其它特征和优点将在随后的说明书中阐述，并且，部分地从说明书中变得显而易见，或者通过实施本发明而了解。本发明的目的和其他优点可通过在说明书、权利要求书中所特别指出的结构来实现和获得。

技术特征：

1.一种用于辊涂施工用的无溶剂天冬聚脲涂料，其特征在于，包括甲组份和乙组分；

2.根据权利要求2所述的用于辊涂施工用的无溶剂天冬聚脲涂料，其特征在于，甲组份还包括以下原料：分子筛、钛白粉填料和色浆。

3.根据权利要求1所述的用于辊涂施工用的无溶剂天冬聚脲涂料，其特征在于，包括以下质量分数的原料：

4.根据权利要求1所述的用于辊涂施工用的无溶剂天冬聚脲涂料，其特征在于：所述异氰酸酯固化剂选自六亚甲基二异氰酸酯三聚体，异佛尔酮二异氰酸酯三聚体，二环己基甲烷二异氰酸酯三聚体中的一种或多种混合。

5.根据权利要求2或3所述的用于辊涂施工用的无溶剂天冬聚脲涂料，其特征在于：所述消泡剂为有机硅类消泡剂。

6.根据权利要求2或3所述的用于辊涂施工用的无溶剂天冬聚脲涂料，其特征在于：所述反应性流平剂为异氰酸酯改性聚硅氧烷类流平剂；所述分子筛为3a、4a、5a型分子筛中的一种。

7.根据权利要求2或3所述的用于辊涂施工用的无溶剂天冬聚脲涂料，其特征在于：所述填料为云母粉、明耐粉、长石粉中的一种或多种混合。

8.一种根据权利要求1～7任一项所述的用于辊涂施工用的无溶剂天冬聚脲涂料的制备方法，其特征在于，所述甲组分的制备步骤为：

技术总结
本发明涉及化工材料技术领域，特别涉及本发明涉及化工材料技术领域，特别涉及一种用于辊涂施工用的无溶剂天冬聚脲涂料及其制备方法。涂料，其特征在于，包括甲组份和乙组分；其中，甲组分包括原料：聚天门冬氨酸酯树脂50％～70％、聚脲类溶液0.1％～0.4％、消泡剂0.5％～1％、润湿分散剂0.5％～1％、分子筛1％～5％、钛白粉10％～15％、填料10％～30％、色浆0～5％；乙组分为异氰酸酯固化剂和反应性流平剂，二者NCO总当量按过量5％计，其中流平剂的添加量按聚天冬氨酸酯树脂氨基质量的1％～1.5％计。通过本发明涉及得到的辊涂施工天冬聚脲涂料具有优异的机械性能和防腐性能，适用于辊涂施工，不会产生起泡和橘纹的缺陷。

技术研发人员：苏雅丽,叶维维,叶章基
受保护的技术使用者：厦门双瑞船舶涂料有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/2/8